Шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности регламентируется следующими стандартами:

ГОСТ 25142-82. Шероховатость поверхности. Термины и определения;

ГОСТ 2789 -73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики;

ГОСТ 2.309-73. Обозначение шероховатости поверхностей. Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля (рис. 63), получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью.

Для отделения шероховатости от других неровностей с относительно большими шагами ее рассматривают в пределах базовой длины l. Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля m-m - линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратичное отклонение профиля от этой линии минимально.

Параметры шероховатости

ГОСТ 2789-73 установлены следующие параметры шероховатости.

1. Среднее арифметическое отклонение профиля R_a- это среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины.

,

Где l – базовая длина;

у – отклонение профиля (расстояние между точками профиля и базовой линией m – m).

При дискретном способе обработки профилограммы параметр R_a рассчитывают по формуле:

,

Где y_i – измеренные отклонения профиля в дискретных точках;

n – число измеренных дискретных отклонений на базовой длине.

2. Высота неровностей профиля по десяти точкам R_z – сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины.

,

где y_pi – высота i-го наибольшего выступа профиля;

y_vi – глубина i-й наибольшей впадины профиля.

3.Наибольшая высота неровностей профиля R_max расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.

4. Средний шаг неровностей профиля S_m – среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.

5. Средний шаг местных выступов S – среднее значение шагов местных выступов профиля в пределах базовой длины.

6. Относительная опорная длина профиля t_p – отношение опорной длины профиля к базовой длине:

,

где – опорная длина профиля (сумма длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне р в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины).

Кроме количественных параметров, стандартом установлены два качественных параметра:

1.Способ обработки. Указывается в том случае, когда шероховатость поверхности следует получить только определенным способом.

2. Тип направления неровностей:

1) направление параллельное длинной стороне ( ),

2) направление перпендикулярное длинной стороне ( ),

3) перекрещивающиеся бороздки ( ),

4) произвольно расположенные неровности поверхности ( ),

5) неровности пунктирно-точечного вида ( ),

6) кругообразно расположенные неровности поверхности ( ),

7) радиально расположенные неровности ( ).

Обозначения 1 – 7 используются только в ответственных случаях, когда это необходимо по условиям работы детали или сопряжения.

Нормирование параметров шероховатости поверхности.

Выбор параметров шероховатости поверхности производится в соответствии с ее функциональным назначением.

Числовые значения параметра шероховатости R_a находятся в пределах от 100 до 0.008 мкм; R_z и R_max – от1600 до 0.0025 мкм.

Основным во всех случаях является нормирование высотных пара метров. Предпочтительно нормировать R_a , который лучше отражает отклонения профиля, поскольку определяется по значительно большему числу точек, чем R_z. Когда отсутствуют рекомендации по назначению шероховатости, ограничения шероховатости могут быть связаны с допуском размера (IT), формы (FT) или расположения (TP)

Величину параметра R_z рекомендуется назначать не более 0.33 от величины поля допуска на размер, либо 0.4….0.5 от допуска расположения или формы.

Переход от параметра R_z к параметру R_a по соотношениям:

R_a=0.25R_z при R_z 8 мкм;

R_a=0.2R_z при R_z< 8 мкм.

После определения численного значения, параметр R_a округляют до ближайшего значения по ГОСТ 2789-73.

Выбор числовых значений параметров шероховатости должен быть технически и экономически обоснованным.

Обозначение шероховатости на чертежах

Рекомендации по обозначению и пример указания значения шероховатости поверхности на чертеже приведены на рис. 64 и 65.

Способы измерения и оценки шероховатости

a. визуальный – производится визуальное сравнение поверхности с образцами шероховатости (обоймы из четырех пластин, одна из поверхностей которых обработана с образцовой шероховатостью и аттестована на профилометре),

b. контактный – измерение высотных параметров профилометрами (игла, преобразующий механизм, индикатор),

c. бесконтактные методы (использование микроскопов сравнения и других оптических приборов).

Справочный материал

Соответствие размеров шероховатости поверхностей видам обработки

Таблица 38

Соответствие параметров шероховатости классам чистоты поверхности

Таблица 39

Требования к шероховатости поверхности в зависимости от допусков размера и формы

Таблица 40

Волнистость поверхностей

Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатости, и представляет собой совокупность периодически повторяющихся неровностей (чаще всего синусоидального профиля), у которых расстояние между соседними выступами и впадинами превышает базовую длину шероховатости поверхности. Условно границы между отклонениями формы, волнистости и шероховатости можно установить по отношению шага S_w к высоте W неровностей. Для волнистости это отношение находится в пределах:

S_w / W

(отклонения формы) 40≤ волнистость ≤1000 ( шероховатость)

Рубежное тестирование

РКМ2